세계최초 혈관신생단백질 작용기전 규명
김규원 교수는 혈관신생조절 단백질의 새로운 구조변형과 분해기전을 규명했다.
김 교수는 또 산소분압에 따른 HIF-1 단백질의 분해조절기전을 규명하기 위한 새로운 구조변형 인자로 아세틸화 효소인 ARD1을 발견했다.
아세틸화 효소는 세포핵 내 염색체 재구성에 관여하는 단백질 중 하나로 유전자 발현을 조절하는 기능을 가진다고 알려져 있으나, 김 박사는 ARD1 아세틸화 효소가 세포질에 존재하여 산소농도에 따라 HIF-1 를 아세틸화시킴으로써 단백질의 분해를 촉진하는 기능을 가진다는 것을 밝혀냈다.
혈관신생조절 단백질들은 악성암, 당뇨병성 망막증, 만성염증 등의 다양한 질환에 밀접하게 연관되어 있다.
특히 산소농도의 변화와 같은 외부조건에 의해 기능을 달리하는 단백질들은 세포 내에서 다양한 구조 변형에 의해 정밀하게 조절이 된다.
이러한 단백질 중 산소결핍상태에서 안정화되어 활성을 나타내는 hypoxia- inducible factor-1 (HIF-1 )는 악성암 등 여러 질환의 병변세포에서 과다 발현되고, 산소결핍현상을 극복하기 위하여 새로운 혈관을 만드는 역할을 한다.
또한 연구결과의 산업화에도 많은 노력을 기울이고 있어서 국내외에 28건의 특허를 출원 및 등록하여 혈관형성 억제제 조성물과 혈관생존 개선제 그리고 새로운 작용기전의 항암제 개발에도 많은 기여를 하고 있다.
이 연구결과는 이 효소에 의해 산소농도 의존적으로 혈관신생단백질의 안정성이 조절된다는 새로운 작용기전을 세계 최초로 규명했다는 데 그 의의가 있다.
김 교수는 이러한 연구결과를 'Cell'지과 'Nature Medicine'지에 2년 연속 발표했다. 특히 'Cell'지에 발표한 내용은 아세틸화에 의한 단백질 구조변형이 단백질 안정성을 조절한다는 획기적인 연구결과로서 국내 생명과학연구에 크게 기여했다.
김 교수의 연구성과는 앞으로 혈관신생질환 치료제의 개발에 널리 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
김 교수는 분자생물학 분야 중 Vascular Biology에 초점을 두고 혈관신생(Angiogenesis) 작용기전을 연구하여, 그 연구결과를 SCI 등재 국제학술지에 89편, 국내학술지에 81편 등 총 170편의 논문을 발표했다.
최근 들어 Cell, Nature Medicine, Journal of Biological Chemistry, Oncogene, Cancer Research 등에 혈관생성에 관한 많은 논문을 발표하여 국제적으로 주목을 받고 있다.
이창민 기자(mpman@newsmp.com)
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